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2017 年度 実績報告書

チャネルキナーゼTRPM7を介する骨Mg2+代謝機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K15689
研究機関福岡歯科大学

研究代表者

岡部 幸司  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (80224046)

研究分担者 岡本 富士雄  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (60153938)
福島 秀文  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (70412624) [辞退]
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードTRPM7 / 破骨細胞 / コンディショナルKOマウス / Mg2+代謝機構 / 加齢
研究実績の概要

Mg2+は生命現象に不可欠な因子であり、その65%は骨に蓄積されているにも関わらず、骨におけるMg2+代謝機構の詳細は不明である。本研究は破骨細胞を介するMg2+代謝機構に焦点を当て、破骨細胞に発現するキナーゼ活性を有するユニークなMg2+透過型陽イオンチャネルであるチャネルキナーゼTRPM7 に注目し、この分子のMg2+輸送機構とこれに続く骨吸収機能調節や生体Mg2+恒常性調節への関与をin vitro 及びin vivo 実験系で検討した。
まずTRPM7-floxマウスと破骨細胞特異的タンパクであるカテプシンK-Creマウスの交配により、破骨細胞特異的TRPM7コンディショナル欠損マウスを作出した。このKOマウスにカルセインを投与し、骨形成や骨吸収機能を骨形態計測の手法を用いてin vivo解析し、骨リモデリングにおける破骨細胞TRPM7の役割を検討した。その結果、若い週齢のKOマウスやTRPM7キナーゼ変異マウス(8週)では、破骨細胞数が減少する傾向は認められたが優位差は認められなかった。また、この若いKOマウスの血中Mg2+濃度や、採集した破骨細胞の骨吸収活性を検討したが、野生型と比べて違いが認められなかった。一方、加齢KOマウス(30週)では、破骨細胞数や骨吸面の低下と共に、骨梁の増加が認められた。従って、TRPM7が加齢に従って破骨細胞を介する骨吸収や骨リモデリングに重要な役割を果たすことが明らかとなってきた。
今後は、この加齢KOマウスでの血中Mg2+濃度変化や、採集した破骨細胞の骨吸収活性や培養液中のMg2+濃度、細胞内Mg2+及びCa2+濃度変化等を検討し、破骨細胞TRPM7 による血清Mg2+恒常性の調節機構をさらに検討する必要がある。また、RANK-Creマウスを用いて、破骨細胞分化のより初期段階でのTRPM7-KOマウスを解析することも重要であると考えられる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rab44, a novel large Rab GTPase, negatively regulates osteoclast differentiation by modulating intracellular calcium levels followed by NFATc1 activation.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Y, Sakai E, Okamoto K, Kajiya H, Okabe K, Naito M, Kadowaki T, Tsukuba T.
    • 雑誌名

      Cell Mol Life Sci.

      巻: 75(1) ページ: 33-48

    • DOI

      10.1007/s00018-017-2607-9.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The crucial role of the TRPM7 kinase domain in the early stage of amelogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Ogata K, Tsumuraya T, Oka K, Shin M, Okamoto F, Kajiya H, Katagiri C, Ozaki M, Matsushita M, Okabe K.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 22;7(1) ページ: 18099

    • DOI

      0.1038/s41598-017-18291-0.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] エナメル質形成におけるTRPM7のキナーゼ活性とチャネル機能の意義2018

    • 著者名/発表者名
      進 正史、緒方佳代子、圓谷 智之、岡 暁子、岡本富士雄、鍛治屋 浩、片桐千秋、尾崎正雄、松下正之、岡部幸司
    • 学会等名
      第95回日本生理学会
  • [学会発表] TRPM7のキナーゼドメインを介したエナメル質形成制御2017

    • 著者名/発表者名
      進 正史、緒方佳代子、岡 暁子、岡本富士雄、鍛治屋 浩、岡部幸司
    • 学会等名
      第35回日本骨代謝学会
  • [学会発表] TRPM7キナーゼを介するリン酸化シグナルとエナメル質形成制御2017

    • 著者名/発表者名
      進 正史、緒方佳代子、圓谷智之、岡 暁子、岡本富士雄、鍛治屋 浩、片桐千秋、尾崎正雄、松下正之、岡部幸司
    • 学会等名
      第68回西日本生理学会
  • [学会発表] 神経堤細胞特異的TRPM7欠損マウスを用いた歯の発達におけるTRPM7の役割解析2017

    • 著者名/発表者名
      緒方佳代子,岡 暁子,進 正史,岡本富士雄,鍛冶屋 浩,尾崎正雄, 岡部幸司
    • 学会等名
      第44回福岡歯科大学学会総会・学術大会
  • [備考] 福岡学園 学術データーベース

    • URL

      http://www.college.fdcnet.ac.jp

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公開日: 2018-12-17  

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